Pierwsza w Polsce teleoperacja z użyciem robota

fot. PAP/Andrzej Grygiel

Ludzki szkielet ze świńskim sercem w Katowicach, lekarka sterująca pracą operującego to serce robota w Fundacji Rozwoju Kardiochirurgii (FRK) w Zabrzu - tak wyglądała 10 grudnia pierwsza w Polsce symulacja teleoperacji z użyciem robota. 

Pokaz zorganizowano z inicjatywy fundacji, w której powstaje robot kardiochirurgiczny Robin Heart. Lekarka kierowała za pomocą zadajnika ruchu jednym ramieniem robota z zamontowanym nożem termicznym, który kroił tkankę świńskiego serca.

"Operuje się bardzo dobrze. Najbardziej doskwiera to, że nie mam drugiego ramienia robota, ale to kwestia czasu. Udaje mi się zrobić dokładnie te ruchy, jakie planuję. Jest zupełnie inaczej, niż podczas normalnej operacji. Nie jest to takie proste, ale to kwestia ćwiczeń - tak jak chirurgia w ogóle" - powiedziała prowadząca teleoperację kardiochirurg Joanna Śliwka.

Eksperyment dostarczył zabrzańskim naukowcom cennych informacji. "Do dzisiaj nie wiedzieliśmy, jakie są możliwości przesyłania na odległość informacji do sterowania robotem, jakie będą opóźnienia przesyłu obrazu, dźwięku, sygnału, który jest odprowadzany do zadajnika ruchu, którym Joanna porusza robotem przy konsoli, a robotem, który jest o kilkadziesiąt kilometrów stąd. Na razie badamy granice, jakie ta technologia zakreśla, potem będziemy wiedzieli, co udoskonalać" - powiedział kierujący projektem dr Zbigniew Nawrat z Fundacji Rozwoju Kardiochirurgii.

W oparciu o analizę zebranych dzięki operacji doświadczeń naukowcy planują w przyszłym roku operację na świni z wykorzystaniem najnowszej wersji robota - Robin Heart mc2. Podobnie jak w piątek operowane zwierzę będzie się znajdować w Centrum Medycyny Doświadczalnej Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach.

Jak poinformował uczestniczący w projekcie informatyk Paweł Kostka z Politechniki Śląskiej w Gliwicach, opóźnienie podczas teleoperacji wyniosło niecałe 200 milisekund. "200- 250 milisekund to wartość graniczna, abyśmy nie stracili koordynacji ruchowej - wykonujemy ruch, a efekt ruchu widzimy za te 200 milisekund" - wyjaśnił. Takie opóźnienie umożliwia np. wycięcie pęcherzyka żółciowego, ale jest zbyt duże do operacji na bijącym sercu.

Kostka podkreślił, że w przypadku operacji wielkim wyzwaniem jest właśnie zapewnienie odpowiednio szybkiego przesyłu dużej ilości danych, charakterystycznego dla strumienia video, a także niezawodność tej transmisji. Oba czynniki decydują o powodzeniu operacji i stanie pacjenta.

Piątkowa operacja była transmitowana z wykorzystaniem łącza radiowego - za pośrednictwem nadajników i odbiorników na dachu fundacji, przez komin Elektrociepłowni Zabrze, aż do dachu Centrum Medycyny Doświadczalnej.

"Zadbaliśmy poza tym o to, żeby mieć kilka poziomów zabezpieczeń. Czujniki, które czytają położenie dłoni są zdublowane. Jeśli na którymś kanale coś wychodzi nie tak, ramię może próbować uciekać, drugi czujnik powinien to wykryć i system zareaguje włączeniem hamulców, zatrzymaniem się. Operacja jest wówczas kontynuowana w sposób tradycyjny" - powiedział Kostka.

Jak podkreślano podczas konferencji, roboty medyczne nie zastąpią nigdy bezpośredniego kontaktu lekarza z pacjentem, mogą być jednak w wielu sytuacjach niezwykle użyteczne. Przyszłość takich robotów to operacje na terenach niedostępnych - jak np. stacje kosmiczne, ale także opieka nad osobami starszymi czy obłożnie chorymi.

"Część operacji metodami małoinwazyjnymi nie można zrobić inaczej, niż z użyciem robotów. Są pewne grupy pacjentów, którzy muszą mieć takie technologie zastosowane, żeby można było ich wyleczyć. Chcemy się także zajmować robotami opiekuńczymi, socjalnymi, i takimi, które będą w domach" - powiedział dr Nawrat. Właśnie rozwojowi takich projektów ma służyć powołane w piątek w Zabrzu Międzynarodowe Stowarzyszenie Robotyki Medycznej.

Jak podkreślił Nawrat, Robin Heart jest obecnie jedynym powstającym w Europie robotem kardiochirurgicznym. Projekt jest realizowany już od 10 lat. Robot z ramieniem wizyjnym - Robin Heart Vision - jest gotowy do produkcji od dwóch lat. "Nie udało się jednak znaleźć firmy, która by się tego podjęła, ani środków finansowych na uruchomienie polskiego przedsięwzięcia. To nie są wielkie środki - kilkadziesiąt milionów zł - tyle, ile potrzeba na otwarcie np. fabryki makaronu. Taka firma zatrudniałaby studentów, którzy są uczeni robotyki medycznej na wielu uczelniach w Polsce" - mówił Nawrat.

Pierwszą na świecie teleoperację przez Atlantyk przeprowadzono w 2001 r. Chirurg był w Nowym Jorku, a w Strasburgu we Francji była pacjentka, której właśnie wycinano pęcherzyk żółciowy. Zespół lekarzy pilnował bezpieczeństwa pacjentki na miejscu, gotowy wkroczyć w razie problemów.

Fundację Rozwoju Kardiochirurgii powołał w 1991 r. prof. Zbigniew Religa. Od kilkunastu lat, we własnym Instytucie Protez Serca, Fundacja zajmuje się opracowywaniem i wdrażaniem urządzeń i produktów służących ratowaniu ludzkiego życia, gdy zagrożone jest serce.

Fundacja wyspecjalizowała się w pracach związanych z polskim sztucznym sercem, robotem kardiochirurgicznym i innowacyjnymi narzędziami chirurgicznymi, inżynierią tkankową wykorzystywaną w celach leczniczych oraz biologicznymi protezami zastawek serca do korekcji wrodzonych i nabytych wad serca u dzieci i dorosłych.

PAP - Nauka w Polsce